Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Powłoki cienkowarstwowe. Wstęp Powody zastosowania powłok – znaczne straty energii - w układach o dużej ilości elementów optycznych (dalmierze, peryskopy,

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Powłoki cienkowarstwowe. Wstęp Powody zastosowania powłok – znaczne straty energii - w układach o dużej ilości elementów optycznych (dalmierze, peryskopy,"— Zapis prezentacji:

1 Powłoki cienkowarstwowe

2 Wstęp Powody zastosowania powłok – znaczne straty energii - w układach o dużej ilości elementów optycznych (dalmierze, peryskopy, wzierniki) – przykład : peryskop - 12% światła wchodzącego do układu przechodzi, ok. 10% zostaje pochłonięte, 78% odbija się od powierzchni elementów optycznych – lornetka:

3 Powody zastosowania powłok Zależność współczynnika transmisji układu optycznego zawierającego i elementów optycznych (np. płytek płasko-równoległych) o współczynniku załamania n s każdy, przez które przechodzi wiązka światła, w zależności od ilości elementów (płytek), i.

4 Wymagania i metody wytwarzania maksymalne zmniejszenie wsp. odbicia r 0 ; pożądane wartości są ujęte w normach dla poszczególnych metod powlekania w zależności od gatunków szkła metody wytwarzania – trawienie szkła kwasami – otrzymywanie powłok z roztworów – osadzanie przez odparowanie w próżni

5 Powłoka jednowarstwowa n2n2 n3n3 n1n1 d Zasada działania – interferencja destruktywna fal odbitych od obu powierzchni cienkiej warstwy

6 Powłoka jednowarstwowa współczynnik odbicia na granicy dwóch ośrodków Warunki interferencji destruktywnej w cienkiej warstwie dla typowych szkieł r=4 7% Wygaszone będzie światło o jednej długości fali (z obszaru widzialnego); inne długości fal będą osłabione, a barwa światła odbitego będzie uzupełniająca w stosunku do wygaszonej W przyrządach wizualnych wygasza się promienie środkowej części widma ( =556nm) Stąd podstawowa grubość warstwy - d=139nm k>0 niepraktyczne ( gorsze osłabianie innych długości fal) n 2 = a nie ma takich ciał stałych, zatem nie ma powłok jednowarstwowych całkowicie przeciwodblaskowych

7 Powłoka jednowarstwowa

8 Powłoki jedno- i wielowarstwowe Powłoka jednowarstwowa Powłoka trójwarstwowa Powłoka dwuwarstwowa

9 Metody chemiczne wytwarzania powłok dywagacje historyczne – Taylor (1896r.) Powlekanie metodą trawienia Nakładanie warstwy na szkło przez hydrolizę roztworu estru etylowego kwasu ortokrzemowego

10 Powlekanie metodą trawienia Etapy – odświeżanie powierzchni elementów – trawienie elementów w kąpieli – konieczność termostatowania – sprawdzanie grubości i wsp.zał. warstwy – odświeżanie : mycie w rozpuszczalniku organicznym, wycieranie ścierką batystową, kąpiel w 0.5n ługu sodowego w temp C w czasie od 4 do20min. zależnie od rodzaju szkła, potem kąpiel w kwasie octowym – wada metody : mały efekt na szkłach kronowych, bardzo długi czas obróbki dla szkieł o dużej odporności chemicznej

11 Nakładanie warstwy na szkło przez hydrolizę roztworu estru etylowego kwasu ortokrzemowego wsp.zał n D = łatwo rozpuszcza się w wielu rozpuszczalnikach organicznych (np. spirytus etylowy, ale szkoda go na to) otrzymuje się go w reakcji spirytusu etylowego z czterochlorkiem krzemu cienka warstwa estru szybko hydrolizuje pod wpływem wilgoci warstwę żelu kwasu krzemowego najlepiej uzyskuje się przy wilgotności ok.80% wsp.zał. n D =1.46

12 Powlekanie : – wypolerowany el.opt. umieszcza się w uchwycie pionowego wrzeciona wirówki – czyści się powierzchnię optyczną – pipetą nabiera się roztwór estru i wylewa się go szybko spadającymi kroplami na powlekaną powierzchnię przy nieco zmniejszonych obrotach wirówki – po kilku sekundach wirówkę przełącza się na maksymalny bieg – po kilkunastu sekundach powłoka jest gotowa – świeżą powłokę łatwo zmyć – po osuszeniu (40 60min) powłoka utwardza się i można ją usunąć tylko przez polerowanie – grubość reguluje się przez dobór stężenia estru i prędkości obrotu wirówki (głównie) oraz temperatury schnięcia Nakładanie warstwy na szkło przez hydrolizę roztworu estru etylowego kwasu ortokrzemowego

13 Metoda wyparowania i kondensacji w próżni schemat aparatury próżniowej (komora próżniowa, pompa rotacyjna, pompa dyfuzyjna, zawory, manometry komora próżniowa (urządzenie do wyparowania, urządzenie do bombardowania jonowego, grzejniki, grzejnik do ogrzewania powlekanych elementów) dwustopniowe uzyskiwanie próżni : najpierw 400Pa, potem 6.4*10 -3 Pa

14 Metoda wyparowania i kondensacji w próżni Schemat układu

15 Schematyczne przedstawienie aparatury do naparowywania cienkich warstw: 1-podłoża, 2-klosz próżniowy, 4-cząsteczki gazu uwolnione z wewnętrznych powierzchni aparatury (desorpcja), 5-połączenie aparatury z układem pompującym, 6-strumień wsteczny gazu od układu pompującego, 7-przegroda oddzielająca aparaturę od układu pompującego, 8-źródło par, 9-cząsteczki gazu uwolnione ze źródła par, 10-materiał kondensujący na ściankach aparatury, 11- uchwyt podłoży. Metoda wyparowania i kondensacji w próżni Komora próżniowa

16 Metoda napylania katodowego w komorze próżniowej ciśnienie rzędu 1Pa obecność gazów szlachetnych (bez powietrza) materiał naparowywany - katoda zjawisko parowania bądź wytrącania cząstek metalu katody pod wpływem bombardowania jonowego w rozrzedzonej atmosferze gazu szlachetnego Jony poruszając się w polu elektrycznym naparowywane są bezpośrednio na anodę

17 Metalizacja powierzchni srebrzenie metodą chemiczną – element umieszcza się w roztworze A, a następnie dolewa się roztworu B, co powoduje wytrącanie się srebra – po pierwszym srebrzeniu - warstwa jest cienka, proces powtarza się zatem wielokrotnie – duże powierzchnie - jak w metodzie hydrolitycznej

18 Filtry interferencyjne metalowy

19 Filtry interferencyjne dielektryczny

20 Filtry cieplne i zimne lustra zimne lustro

21 Filtry UV-IR


Pobierz ppt "Powłoki cienkowarstwowe. Wstęp Powody zastosowania powłok – znaczne straty energii - w układach o dużej ilości elementów optycznych (dalmierze, peryskopy,"

Podobne prezentacje


Reklamy Google